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Luanda Angola

sábado, 15 de setembro de 2012

Geodinâmica Interna - Metamorfismo


Geodinâmica é o ramo da geologia que se ocupa de estudar as manifestações dinâmicas do interior de planetas telúricos, como a Terra, que afectam especialmente a crosta e a superfície.
O dinamismo da Terra provém das interacções entre os agentes de geodinâmicainterna e os agentes de geodinâmica externa. A reciclagem dos materiais rochosos(ciclo litológico), por exemplo, devese à acção dos agentes de geodinâmica interna e externa.

Os fenómenos que ocorrem na superfície terrestre são estudados pela geodinâmica externa ou geografia física. Esta ciência inclui diversas especialidades como a meteorologia, a hidrologia, a oceanografia, a geomorfologia, a fisiografia, agraciaria e a limnologia.
  
METAMORFISMO
Metamorfismo é o conjunto de processos geológicos que leva à formação das rochas metamórficas. Esses processos envolvem transformações físicas e químicas sofridas pelas rochas, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da Terra. Estas alterações ocorrem no estado sólido, pois a pressão é superior à temperatura.

Ambientes Geológicos

Os locais onde ocorre a génese dos diferentes tipos de rochas devem reunir determinadas características que no seu conjunto constituem o ambiente geológico de formação da rocha.

O ambiente magmático caracterizase poraltas temperaturas, situadas entre os 500 e os 1500 oC, o que leva à formaçãode banhos fundidos  magmas , por amplas variações de pressão e, em geral,por variações limitadas na composição química. Na realidade, o magma é, essencialmente, uma solução de silicatos, pelo que a sua composição varia entre limites muito mais estreitos do que a existente em outros ambientes.

O ambiente sedimentar é caracterizado por temperaturas baixas e moderadas,no geral compreendidas entre os 0 e os 40 oC. A pressão, que é a atmosférica,é praticamente constante. Contudo, este ambiente apresenta grandevariabilidade na composição química. Os materiais que originam os sedimentospodem ter as mais diversas composições,  que podem ter origem magmática,metamórfica e mesmo sedimentar.

O ambiente metamórfico abrange uma grande variabilidade de pressões etemperaturas. As temperaturas, no entanto, não atingem valores tão elevadoscomo no magmatismo. Em geral não ultrapassam os 800 oC. O metamorfismoocorre em meios essencialmente sólidos.

Factores De Metamorfismo

O metamorfismo compreende uma série de processos que têm lugar no interior da crosta terrestre e que provocam alterações mineralógicas, químicas e estruturais nas rochas preexistentes quando sujeitas a condições físico-químicas diferentes das que as originaram. As rochas metamórficas devem as suas características a diversos factores, dos quais os mais importantes são:  a composição das rochas pré existentes e que experimentam fenómenos de metamorfismo, a temperatura e a pressão durante o processo de metamorfismo, e os efeitos dos fluidos de circulação.
 
Composição das rochas preexistentes

Durante os processos de metamorfismo, em geral, não ocorre a adição de novos elementos ou compostos químicos. Contudo, a composição mineralógica das rochas metamórficas é condicionada pela composição química das rochas preexistentes.
Por exemplo, muitas rochas metamórficas apresentam grande teor de sílica, o que indica que as rochas preexistentes eram também ricas em sílica.

Uma rocha basáltica metamorfizada pode apresentar nos novos minerais, no seu conjunto, cerca de 50% de sílica e percentagens de óxidos de ferro, magnésio,cálcio e alumínio resultantes da rocha anterior.
Por outro lado, um calcário, composto essencialmente por calcite (CaCO3), nãopode, ao ser metamorfizado, originar uma rocha com sílica.

Temperatura 
Um mineral é estável se, durante um determinado tempo, não reage ou não setransforma num novo mineral ou substância. Todos os minerais são estáveis dentrode determinados intervalos de temperatura. Alguns minerais são estáveis entreamplos intervalos de temperatura. O quartzo, se não estiver associado com outrosminerais, é estável, em condições normais de pressão atmosférica, até àtemperatura de cerca de 800 oC. A altas pressões, o quartzo também se mantêmestável a altas temperaturas. Outros minerais são estáveis quando a temperaturase mantém num intervalo de somente 100 a 200 oC.
Pelo conhecimento do intervalo de temperatura em que o mineral se mantémestável, os geólogos podem deduzir a temperatura de metamorfismo da rocha ondese inclui o mineral.
Os minerais estáveis a altas temperaturas têm tendência a ser menos densos que os minerais quimicamente idênticos estáveis a baixas temperaturas. Quando a temperatura aumenta, os iões vibram com mais intensidade nos seus locais da estrutura cristalina. Se o calor resultante dessas vibrações é também significativo,os iões separam-se e a substância torna-se líquida.

O calor é importante porque as altas temperaturas aumentam a velocidade dasreações. Devido às taxas de reacção, o metamorfismo raramente ocorre a temperaturas inferiores a 200 oC, mesmo que os minerais possam ser instáveis a esta temperatura. O limite superior da temperatura durante o metamorfismo corresponde à temperatura de fusão parcial da rocha. Se a fusão parcial ocorre, a componente fundida forma um magma e a parte sólida remanescente é uma rocha metamórfica. As temperaturas a que as rochas magmáticas e metamórficas podemco existir varia consideravelmente. Para uma rocha ultramáfica contendo  mineraisferromagnesianos, a temperatura pode ser superior aos 1000 oC; para um granito ou riólito, sob alta pressão na presença de vapor de água, pode ser inferior a700 oC.
As fontes de calor para o metamorfismo são o gradiente geotérmico, a fricção, asplumas quentes do manto, a radioatividade e o calor transferido das formações magmáticas próximas.

Pressão

Os minerais são sensíveis à pressão. Se os átomos de um cristal forem submetidos a pressões muito elevadas, as ligações entre os átomos podem quebrarse. Osátomos reorganizamse em novos minerais que são estáveis quando submetidos aaltas pressões. Muitos minerais são mais sensíveis à variação da temperatura que àvariação da pressão. Contudo, a pressão também desempenha um importante papel no metamorfismo.
Normalmente, quando falamos de pressão, referimonos à pressão confinada,também designada pressão geostática, que é a pressão que se distribui igualmentepor toda a superfície do corpo que se encontra situado a maior ou menorprofundidade.
Um mineral que tenha cristalizado em condições de alta pressão tende a ocuparmenos espaço que os minerais que não tenham sido formados nessas condições. Adensidade dos minerais está relacionada com a pressão.
Além da pressão confinada ou geoestática, outro tipo de pressão atua, adenominada pressão diferencial, orientada ou dirigida, que é diferente nas diferentesdireções do objeto sujeito à sua ação.

A pressão diferencial influencia fortemente a textura das rochas metamórficas porque força os constituintes das rochas a tornaremse paralelos uns aos outros. Oalinhamento paralelo característico das rochas denominase foliação. A foliação das rochas pode manifestarse de diferentes maneiras. As texturas das rochas metamórficas são variações da foliação e são importantes na sua classificação. Pode falar em textura gnéissica, xistosa, etc.

Fluidos de circulação

A água na forma de vapor é, sem dúvida, o mais importante fluido envolvido nos processos metamórficos. Outros gases, tais como dióxido de carbono, também desempenham um papel importante. A água intervém de maneira significativa nas reações químicas metamórficas. Aparentemente, a água a grande pressão força o seu caminho entre os grânulos minerais, dissolve os seus iões e transporta os para qualquer outra parte da rocha onde podem reagir com os iões de um outro mineral. O novo mineral formado é estável nas condições existentes durante a sua génese.A água permite uma tranferência de iões no interior da rocha.Um outro fator importante no metamorfismo é o tempo, o que nem sempre é fácil de compreender. Muitas rochas metamórficas são compostas por minerais silicatados, e os com postossilicatados são caracterizados pela sua lenta taxa de reacção química. Recentemente, o estudo de granadas revelou que a sua taxa de crescimento foi de1,4 milímetros por milhão de anos. Muitos laboratórios têm visto frustradas as suas experiências para obter reações metamórficas, em virtude do fator tempo. Os vários milhões de anos durante as quais uma específica combinação de temperatura e pressão prevaleceu são impossíveis de repetir nos laboratórios.

 

 

Tipos de metamorfismo

§                    Metamorfismo regional: as rochas pré-existentes não são modificadas por um aumento de pressão superior ao aumento de temperatura e de tensões não-litostáticas. O metamorfismo regional está relacionado com limites convergentes, onde se verificam altas temperaturas e pressões. Algumas rochas deste tipo de metamorfismo são a ardósia, o filito, o micaxisto e a gnaisse.
§                    Metamorfismo de contacto: está directamente relacionado com as intrusões magmáticas. Como estão a temperaturas muito elevadas, causam uma instabilidade nos minerais das rochas envolventes à inclusão magmática. Essa instabilidade vai levar ao rearranjo estrutural dos minerais, formando novas ligações químicas, formando, então, novos minerais. Exemplos: corneana, quartzito e mármore.
§                    Metamorfismo dinâmico: desenvolve-se em faixas longas estreitas nas adjacências de falhas ou zonas de cisalhamento
§                    Metamorfismo por soterramento: está geralmente associado com bacias sedimentares formadas na margem de distensão das placas.
§                    Metamorfismo hidrotermal: resulta da percolação de águas quentes ao longo de fraturas e espaços intergranulares das rochas.
§                    Metamorfismo de impacto: desenvolve-se em locais submetidos ao impacto de grandes meteoritos
§                    Metamorfismo de fundo oceânico: Metamorfismo que ocorre junto às ridges meso-oceânicas, sendo fatores essenciais a temperatura e o fluido.



CONCLUSÃO

Concluímos   que a Geodinâmica Interna e seus subtemas no ramo da geologia se dedica ao estudo do conjunto de fenómenos que ocorrem na Terra e as suas consequências.
Quanto ao Metamorfismo é o conjunto de processos geológicos que leva à formação das rochas metamórficas.

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